DD301289A7 - Class 2 ceramic dielectrics according to IEC (solution 2) - Google Patents
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- DD301289A7 DD301289A7 DD33008289A DD33008289A DD301289A7 DD 301289 A7 DD301289 A7 DD 301289A7 DD 33008289 A DD33008289 A DD 33008289A DD 33008289 A DD33008289 A DD 33008289A DD 301289 A7 DD301289 A7 DD 301289A7
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Abstract
Die Erfindung betrifft Dielektrika für Kondensatoren, insbesondere für Vielschicht- und Scheibenkondensatoren, und Wirksubstanzen für gedruckte Kondensatoren. Erfindungsgemäß ergeben keramische Werkstoffe aus technisch reinen Rohstoffen auf der Basis von den getrennt vorgebildeten Komponenten Ba ind m TiO ind 3 (Pb ind x Sr ind 1-x ) ind n ( (Mg ind 1/3 Nb ind 2/3) ind y Ti ind 1-y )O ind 3 (Pb ind z A ind 1-z) ind l (v ind 1 B ind 1 . . . v ind i B ind i ) Oind 3 und (Pb ind t D ind 1-t) ind p (Ti ind q Zr ind s (u ind 1 C ind 1 . . . u ind j C ind j) ind 1-q-s)O ind 3 und Glaszusätzen aus den Oxiden PbO, ZnO, B ind 2 O ind 3, SiO ind 2, Al ind 2 O ind 3 und Bi ind 2 O ind 3, die mindestens zum Teil gefrittet zugegeben werden, bei unterschiedlichen Sintertemperaturen und Curiepunkten der vorgebildeten Komponenten, unter Beachtung der für A, B, C und D einsetzbaren Elemente und der in der Erfindungsbeschreibung durch l, m, n, p, q, s, t, u, v, x, y und z angegebenen Stoffmengenanteile und bei Einhaltung der angegebenen Masseanteile dieser 5 Komponenten und Bewahrung der Mehrphasigkeit im gesinterten Werkstoff geeignete Dielektrika der Klasse 2 R 1 nach IEC mit Dielektrizitätskonstanten epsilon ind r >= 3 000.The invention relates to dielectrics for capacitors, in particular for multilayer and disk capacitors, and active substances for printed capacitors. According to the invention, ceramic materials of technically pure raw materials based on the separately preformed components Ba ind m TiO 3 (Pb ind x Sr ind 1-x) ind n ((Mg in 1/3 Nb in 2/3) ind y Ti ind 1-y) O ind 3 (Pb ind z A ind 1-z) ind l (v ind 1 B ind 1 ... v ind i B ind i) Oind 3 and (Pb ind t D ind 1-t) ind p (Ti ind q Zr ind s (u ind 1 C ind 1 ... u ind j C ind j) ind 1-qs) O ind 3 and glass additions of the oxides PbO, ZnO, B ind 2 O ind 3, SiO 2, Al 2 O 3 and Bi 2 O 3 which are added at least partially fritted, at different sintering temperatures and Curie points of the preformed components, taking into account the elements usable for A, B, C and D, and in the description of the invention by l, m, n, p, q, s, t, u, v, x, y and z specified molar proportions and adhering to the stated mass fractions of these 5 components and preservation of the multiphase in the sintered material suitable dielectrics Class 2 R 1 according to IEC with dielectric constant epsilon ind r> = 3 000.
Description
0,85 Masseanteilen PbO 0,07 bis 0,06 Masseanteilen B2O3 0,04 bis 0,06 Masseanteilen ZnO 0,01 Masseanteilen AI2O3 0,01 Masseanteilen SiO2 0.85 mass parts PbO 0.07 to 0.06 mass parts B 2 O 3 0.04 to 0.06 mass parts ZnO 0.01 mass parts Al 2 O 3 0.01 mass parts SiO 2
und einem Rest von max. 0,03 Masseanteilen an Verunreinigungen und Fluoriden ist.and a remainder of max. 0.03 mass fraction of impurities and fluorides.
6. Keramische Dielektrika nach Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaszusatz vorzugsweise aus einem gefritteten Lotglas und weiteren der unter Anspruch 1 genannten Oxide, insbesondere aus Bi2O3, besteht.6. Ceramic dielectrics according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the glass additive preferably consists of a fritted solder glass and further of the oxides mentioned under claim 1, in particular of Bi 2 O 3 .
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elek rotechnik/Elektronik und betrifft keramische Dielektrika für Kondensatoren, insbesondere für Vielschicht- und Scheibenkondansatoren, und Wirksubstanzen für gedruckte Kondensatoren.The invention relates to the field of electrical engineering / electronics and relates to ceramic dielectrics for capacitors, in particular for multilayer and Scheibenkondansatoren, and active substances for printed capacitors.
dieser Kondensatoren erfi ' rn eine Erhöhung der Dielektrizitätskonstante ε, des wirksamen Dielektrikums bei Beibehaltungeiner möglichst geringen Temperaturabhängigkeit derselben, z. B. von max. ±15% im Temperaturbereich von -550C bisThese capacitors experience an increase in the dielectric constant ε, the effective dielectric while maintaining the lowest possible temperature dependence thereof, z. B. of max. ± 15% in the temperature range from -55 0 C to
+ 1250C für die Klasse 2R1 nach IEC- und X7R nach EIA-Norm. ,+ 125 0 C for class 2R1 according to IEC and X7R according to EIA standard. .
oder Mischkristalle, erreicht wird, wobei mit steigendem ε, zunehmende Abhängigkeiten desselben von der Temperaturhingenommen werden müssen, und daß Zuschläge zur Erniedrigung der Sintertemperatur T1, die bei den üblichen keramischenor mixed crystals, is reached, with increasing ε, increasing dependencies of the same must be taken of the temperature, and that surcharges to lower the sintering temperature T 1 , in the usual ceramic
zwischen den dielektrisch wirksamen Schichten liegenden Elektrodenschichten führen können, das ε, senken.can lead between the dielectrically active layers lying electrode layers, the ε, lower.
von BaTiO3 und Gemengen von Wismutschichtverbindungen sowie weiteren Zuschlägen werden jedoch nur ε,-Werte um 2000erreicht.of BaTiO 3 and mixtures of bismuth layer compounds and other additives, however, only ε, values are reached around 2000.
erreichen den Stand der Lösung nach DD-PS 258915 nicht, indem sie entweder niedrigere ε,-Werte ergeben und/oder derreach the state of the solution according to DD-PS 258915 not by giving either lower ε, values and / or the
ε,-Werte von 3 205. Dabei wird ein mit Nb]Oj oder Ta2O6 und Sm2O3 oder anderen Oxiden der SE-Elemente derε, values of 3 205. In this case, one with Nb] Oj or Ta 2 O 6 and Sm 2 O 3 or other oxides of the SE elements of the
eingesetzt. Weserjtlicher Nachteil dieser Lösung, die eine Sintertemperatur T, von 1230°C erfordert, und aller Lösungen nachused. The main disadvantage of this solution, which requires a sintering temperature T, of 1230 ° C, and all solutions
von S1 pm und Gesamtverunreinigungen an SiO2, AI2O3 und Fe2O3 von weniger als 0,2 Masseanteilen in %. Bei der üblichenof S1 pm and total impurities of SiO 2 , Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 of less than 0.2 mass% in%. In the usual
großtechnischen BaTiO3-Herste!!'ing kann dies nur bei Verwendung analysenreiner, teurer Rohstoffe und spezieller, teurer Mahlkörper erreicht werden. Weiterhin sind diese Werkstoffe sehr sinterempfindlich. Schon bei geringen Abweichungen von der optimalen Sintertemperatur wird die Temperaturcharakteristik der Klasse X7R nicht mehr eingehalten. Außerdem tritt dabei Riesonkornwachstum auf, das den Einsatz in keramischen Vielschlchtkondensatoren, in denen heute bereits gesinterte wirksame dielektrische Schichten mit Dicken ab 25μιη realisiert werden, ausschließt.industrial BaTiO3 -Herste !! 'ing this can analytically pure only when using more expensive raw materials and special, more expensive to achieve grinding media. Furthermore, these materials are very sensitive to sintering. Even with minor deviations from the optimum sintering temperature, the temperature characteristic of class X7R is no longer complied with. Moreover, this occurs on Riesonkorn growth, which excludes the use in ceramic Vielschlchtkondensatoren in which already sintered effective dielectric layers are realized with thicknesses from 25μιη today.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht darin, Werkstoffzusammensetzungen zu finden, die bei Verwendung von großtechnisch hergestelltem BaTiOj eine reproduzierbare Fertigung und vorteilhafte technische Daten bei keramischen Dielektrika der Klasse nach IEC gegenüber dem Stand der Technik ermöglichen.The object of the invention is to find material compositions which, when using industrially produced BaTiOj, enable reproducible production and advantageous technical data in the case of ceramic dielectrics of the class according to IEC compared with the prior art.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Zusammensetzungen zu finden, die bei Verwendung von BaTiO3 mit einer Korngröße dM 23,5μηι und einer Reinheit von £0,98 Masseanteilen sowie weiteren mindestens technisch reinen Rohstoffen, einschließlich Seltenerden oder deron Gemischen, bei Sintertemperaturen T1 S 12000C und einem möglichen Sinterintervall von mindestens 3OK keramische Dielektrika mit Dielektrizitätskonstanten ε, ä 3000 der Klasse 2R1 nach IEC ergeben, die auch zum Einsatz in keramischen Vielschichtkondensatoren mit Dicken der gesinterten, dielektrisch wirksamen Schichten > 25pm geeignet sind. ·The invention has for its object to find compositions which, when using BaTiO 3 with a particle size d M 23,5μηι and a purity of 0.98 parts by weight and other at least technically pure raw materials, including rare earths or deron mixtures, at sintering temperatures T 1 S 1200 0 C and a possible sintering interval of at least 3OK ceramic dielectrics with dielectric constant ε, ä 3000 class 2R1 according to IEC revealed, which are also suitable for use in ceramic multilayer capacitors with thicknesses of the sintered, dielectrically active layers> 25pm. ·
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Zusammensetzungen aus vier vorgebildeten Komoponenten K1 bis K4 und einem Zusatz eines niedrigschmelzendei Glases G gelöst:According to the invention this object is achieved by compositions of four preformed components K1 to K4 and an addition of a low-melting point glass G:
K 1 = BanJiO3 K 1 = Ba n JiO 3
oder Ba1nTiO3 mit Dotierungen, wobei m = 0,97... 1,00 ist, K 2 = (PbxSr, _ ,U(MgU3Nb2Z3)Ji1 _ V]O3 or Ba 1n TiO 3 with dopants, wherein m = 0.97 ... is 1.00, K 2 = (Pb x Sr, _, U (MgU 3 Nb 2 _ Z 3) Ji 1 V] O 3
mit χ = 0,75...0,98 y = 0,70...0,9Bwith χ = 0.75 ... 0.98 y = 0.70 ... 0.9B
und η = 0,98...1,06, die bei einer Sintertemperatur zwischen 1150°C und 12500C dichtsintert und bei 25°C eine Dielektrizitätskonstante ε, > 4000 hat,and η = 0.98 ... 1.06, the dichtsintert at a sintering temperature between 1150 ° C to 1250 0 C and at 25 ° C a dielectric constant ε, has> 4000,
K3= (Pb1A1-.Wv1B1...ViBi]O3,K3 = (Pb 1 A 1 -.Wv 1 B 1 ... ViBi] O 3 ,
davon mindestens 0,6, jedoch maximal 0,95 Stoffmengenanteile Pb^FeIz2NbIz2IO3 mit A^ Sr, Ba, CaOf which at least 0.6, but not more than 0.95 molar fractions of Pb ^ FeIz 2 NbIz 2 IO 3 with A ^ Sr, Ba, Ca
B,... B, & Mg2+, Ni2+, Zn2+, Fe2+, Co2+, Mn2+, Fe3+, Co3+, Mn3+, Sc3+. Ti4+, Zr4+, Sn4+, Hf4+, Nb6+, Ta6+, Sb5+, W8+, wobei Vi...V| dia entsprechenden Stoffmengenanteile von B|...B| und W1...W| die Wertigkeiten von B1...Bi bedeuten, dieB, ... B, & Mg 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ , Fe 2+ , Co 2+ , Mn 2+ , Fe 3+ , Co 3+ , Mn 3+ , Sc 3+ . Ti 4+ , Zr 4+ , Sn 4+ , Hf 4+ , Nb 6+ , Ta 6+ , Sb 5+ , W 8+ , where Vi ... V | dia corresponding quantities of B | ... B | and W 1 ... W | the valences of B 1 ... Bi mean that
i ii i
dieSmolensky-BedingungenfürPerowskite £vi = 1 und £w,V| = 4 erfüllen müssen,the Moltersky conditions for perovskites £ vi = 1 and £ w, V | = 4,
11
ζ = 0,80... 1,0 und i = 0,98... 1,06, die bei einer Sintertemperatur zwischen 93O0C und 10600C dichtsintert und dabei im Temperaturbereich von -2O0C bis +6O0C in einem Maximum eine Dielektrizitätskonstante ε, > 8000 hat, undζ = 0.80 ... 1.0 and i = 0.98 ... 1.06, the sintered sintered at a sintering temperature between 93O 0 C and 1060 0 C and thereby in the temperature range from -2O 0 C to + 6O 0 C has in a maximum a dielectric constant ε,> 8000, and
K 4 = (Pb1D1 - ,)p|TiqZr,(u,C,... UjCj)1 _„ _ ,]O3 K 4 = (Pb 1 D 1 -,) p | Ti q Zr, (u, C, ... UjCj) 1 _ "_,] O 3
mit D A Sr, Ba, Ca, SE oder Didym, C1 ...CjS Auswahl wieunter B1... B/, wobei U1...Uj die entsprechenden Stoffmengenanteile von C|... Cj und W1...Wj die Wertigkeiten von C1...Cj bedeuten, diewith DA Sr, Ba, Ca, SE or Didym, C 1 ... CjS Selection as below B 1 ... B /, where U 1 ... Uj the corresponding mole fractions of C | ... Cj and W 1 .. .Wj mean the valences of C 1 ... Cj, the
j ij i
dieSmolensky-BedingungenfürPerowskiteq + s + £uf = 1 und4(q + s) + EwjUj = 4 erfüllen müssen,must satisfy the Molensky conditions for Poroskiteq + s + £ u f = 1 and 4 (q + s) + EwjUj = 4,
11
mit q = 0,40...0,60, s =0,30.with q = 0.40 ... 0.60, s = 0.30.
und q + s > 0,80,and q + s> 0.80,
t =0,80. t =0,93. und ρ = 0,98.t = 0.80. t = 0.93. and ρ = 0.98.
.0,55.0,55
. 1,00 für D = Sr, Ba, Ca oder .1,0OfUrDASE oder Didym .1,06,, 1.00 for D = Sr, Ba, Ca or .1,0OfUrDASE or Didym .1,06,
die bei einer Sintertemperatur 115O0C dichtsintert, deren Dielektrizitätskonstante ε, bei 250C > 2300 ist, ein Maximum bei > 15O0C aufweir; und nach negativen Temperaturen langsam abfällt, 'jnd G ist niedrigschmelzendes Glas mit einem Halbkugelpunkt bis max. 700°C, das aus mindestens drei der sechs Oxide PbO, ZnO, B2O3, SiO2, AI2O3 und Bi2O3 besteht. Als Glaszusatz G gelten dabei sowohl gefrittete Gläser als auch Mischungen aus diesen mit weiteren der genannten Oxide.which at a sintering temperature 115O 0 C dense sintered, the dielectric constant ε, at 25 0 C> 2300, a maximum at> 15O 0 C weir; and slowly decreases after negative temperatures, 'jnd G is low-melting glass with a hemisphere point up to max. 700 ° C, which consists of at least three of the six oxides PbO, ZnO, B 2 O 3 , SiO 2 , Al 2 O 3 and Bi 2 O 3 . Both glass fritted glasses and mixtures of these with further of the stated oxides are considered glass additives G.
Die Masseanteile der 4 auf bekannte Weise vorgebildeten und feinzerkleinerten Komponenten K1 bis K4 und des Glaszusatzes G in der angestreben Werkstoffzusammensetzung sind:The mass fractions of the 4 preformed and comminuted components K1 to K4 and the glass additive G in the desired material composition are:
K4 = 0,05... 0,25 Masseanteile und G = 0,01 ...0,03 Masseanteile,K4 = 0.05 ... 0.25 parts by mass and G = 0.01 ... 0.03 parts by mass,
4 44 4
wobei Σ Κ = 1,0 ist und die Angabe von G als Zuschlag auf £ K bezogen ist und wobei im Falle einer Mischung aus 1 1where Σ Κ = 1.0 and the indication of G is referred to as supplement to £ K and wherein in the case of a mixture of 1 1
gefritteten Glas mit Oxid der Oxidanteil max. 50% betragen soll.fritted glass with oxide of oxide content max. 50%.
Je nach Zusammensetzung kann das Dichtsintern der aus dieser Mischung auf bekannte Weise geformten Körper bei einer Sintertemperatur T1 im Bereich von 1100°C und 12000C erfolgen.Depending on the composition, the dense sintering of the body formed from this mixture in a known manner at a sintering temperature T 1 in the range of 1100 ° C and 1200 0 C take place.
Bei Einhaltung aller sonstigen Anforderungen an einen Kondensatorwerkstoff der Klasse 2R1 nach IEC erreicht die Dielektrizitätskonstante ε, bei 25°C Werte von 3000 bis 4000, wobei ihre Änderung im Betriebstemperaturbereich von -550C bis + 1250C ±15% nicht übersteigt und somit der Klasse entspricht.Compliance with all other requirements of a capacitor material class 2R1 according to IEC, the dielectric constant ε, at 25 ° C reaches values from 3000 to 4000, with their change in the operating temperature range of -55 0 C to + 125 0 C ± 15% does not exceed and thus corresponds to the class.
Über- oder Unterschreitung der genannten Grenzen für die Masseanteile der vier Komponenten und des Glaszusatzes im Gesamtversatz des Werkstoffes wirken sich wie folgt aus:Exceeding or undershooting the stated limits for the mass fractions of the four components and the glass additive in the total offset of the material have the following effects:
Im Falle der Komponente K1 führen sie zu nicht mehr flachem Temperaturverlauf des E1, bei Überschreitung steigt die erforderliche Sintertemperatur bis weit über 12000C.In the case of the component K1, they lead to no longer flat temperature profile of the E 1 , when exceeded, the required sintering temperature rises well above 1200 0 C.
Bei Überschreitung des Anteiles der Komponente K2 fällt das bei niedrigen Temperaturen noch hohe ε, nach höheren Temperaturen zu steil ab, Unterschreitungen des Anteiles führen bei negativen Temperaturen zu einem ε,-Abfall von mehr als 15%. Wird der beanspruchte Anteil der Komponente K3 überschritten, so steigen die dielektrischen Verluste nach höheren Temperaturen, der Isolationswiderstand sinkt unter Werte von 1010O. Unterschreitungen erschweren das Dichtsintern. Erhöht man den Anteil der Komponente K4, so kann der für die Klasse 2R1 zulässige maximale ε,-Abfall von 15% bei -55°C nicht mehr eingehalten werden, an der Obergrenze des Temperaturbereiches, bei +1250C, wird der erlaubte ε,-Abfall dafür nicht ausgeschöpft. Dementsprechend kann es bei Unterschreitungen des Anteiles für K4 bei +1250C zu einem starken ε,-Abfall kommen.If the proportion of component K2 is exceeded, the ε, which is still high at low temperatures, drops too steeply after higher temperatures; if the proportion falls below this level, negative temperatures lead to an ε, -fall of more than 15%. If the claimed component of component K3 is exceeded, the dielectric losses rise to higher temperatures, the insulation resistance drops below values of 10 10 O. Underruns complicate the density sintering. Increasing the proportion of the component K4, so the allowable maximum for the class 2R1 ε, -Slope of 15% at -55 ° C and can not be complied with, at the upper limit of the temperature range at +125 0 C, which allowed ε is , Waste not exhausted. Accordingly, if the proportion for K4 falls below +125 0 C, it can lead to a strong ε, -Abfall.
Bei Unterschreitung der Grenzen für den Glasanteil erhöhen sich die erforderlichen Sintertemperaturen T1, und/oder es werden niedrigere Dichten der Keramik erreicht. Wird der Anteil des Glases überschritten, sinkt das ε,, und die gewünschte Temperaturabhängigkeit wird nicht eingehalten. Insbesondere für die Herstellung dünner Folien, wie z. B. für Vielschichtkondensatoren, ermöglicht der beanspruchte Glasanteil schon bei niedrigen Sintertemperaturen das Erreichen einer hohen Dichte, schnelleres Schwinden, geringen Porenraum und damit Erhöhung der Durchschlagsfestigkeit und geringste Feuchteempfindlichkeit der Kondensatoren. Die möglichen niedrigeren Sintertemperaturen kommen der Erhaltung der Mehrphasigkeit des Gesamtwerkstoffes und damit der geringen Temperaturabhängigkeit des ε, ebenso entgegen wie sie Sondermaßnahmen zur Regulierung des PbO-Haushaltes beim Sintern erübrigen.By falling below the limits for the glass content increase the required sintering temperatures T 1 , and / or lower densities of the ceramic can be achieved. If the proportion of the glass is exceeded, the ε ,, decreases and the desired temperature dependence is not maintained. In particular, for the production of thin films, such. B. for multilayer capacitors, the claimed glass content allows even at low sintering temperatures to achieve a high density, faster shrinkage, low pore space and thus increase the dielectric strength and lowest moisture sensitivity of the capacitors. The possible lower sintering temperatures are contrary to the preservation of the multiphase of the total material and thus the low temperature dependence of the ε, as well as unnecessary special measures to regulate the PbO household during sintering.
bekannten, prinzipiell bei allen Ausführungsbeispielen gleichen Prozeßschritte zur Herstellung der einzelnen Komponenten K1bis K4, des Glaszusatzes G und des Gesamtwerkstoffes anhand der Zusammensetzung gemäß Ausführungsbeispiel 1 nähererläutert.known, in principle in all embodiments of the same process steps for the preparation of the individual components K1 to K4, the glass additive G and the total material on the basis of the composition according to Embodiment 1 explained in more detail.
etwa 50°C liegt, weist Werte von >8000 auf. Die Struktur ist perowskitisch mit geringen Anteilen einer Pyrochlorrestphase.is about 50 ° C, has values of> 8000. The structure is perovskite with low levels of pyrochlore residue.
schwieriger wird und die erforderliche Sintertemperatur T2 des Gesamtwerkstoffes steigt.becomes more difficult and the required sintering temperature T 2 of the total material increases.
Komponente K3: Pbo.oaSro.oaKFevjNbwjlo.eefFeMWt/slo.oelNimNbvaio.osSno.oalOa Die Herstellung erfolgt durch Direktsynthese aus der Rohstoffen Pb3O4 oder PbO, SrCO3, Fe2O3, Nb2O6, WO3, NiO und SnO2, die entsprechend den durch die Formel gegebenen Stoffmengenanteilen gemischt und bei 800"C/2 h verglüht werden.Component K3: Pbo.oaSro.oaKFevjNbwjlo.eefFeMWt / slo.oelNimNbvaio.osSno.oalOa The preparation is carried out by direct synthesis from the raw materials Pb 3 O 4 or PbO, SrCO 3 , Fe 2 O 3 , Nb 2 O 6 , WO 3 , NiO and SnO 2 , which are mixed according to the molar proportions given by the formula and calcined at 800 "C / 2 h.
Die anschließende Feinmahlung erfolgte 6h in einer Achatpulverisette. Eine Verkürzung der Mahldauer ist möglichThe subsequent fine grinding took place for 6 hours in an agate powdered iron. A shortening of the grinding time is possible
(dg, mindestens 5 5μηι). Ein Überschuß von bis zu 0,06 Stoffmengenanteilen PbO bzw. Pb3O4 ist unkritisch.(dg, at least 5 5μηι). An excess of up to 0.06 molar amounts of PbO or Pb 3 O 4 is not critical.
Dieser Werkstoff, der hier als Komponente K3 eingesetzt wird, weist an scheibenförmigen Probokörpern, die bei 1020"C/2 h dichtsintern, folgende Werte auf:This material, which is used here as component K3, has the following values on disk-shaped test specimens which, at 1020 "C / 2 h in-situ, have the following values:
E, bei 250C «17000 E,-Maximumbei29°C.E, at 25 0 C "17000 E, -Maximumbei29 ° C.
Ähnliche Werte werden auch erreicht, wenn zwei Teilkomponenten, eine aus den Rohstoffen Pb3O4 oder PbO, Nb2O6 und WO3 bei 700°C/2 h und die zweite aus den restlichen Rohstoffen bei 1000°C/2 h, getrennt vorgebildet werden und die weitere Aufbereitung der Komponente K3 mit den durch die Formel gegebenen Anteilen erfolgt.Similar values are achieved when two subcomponents, one from the raw materials Pb 3 O 4 or PbO, Nb 2 O 6 and WO 3 at 700 ° C / 2 h and the second from the remaining raw materials at 1000 ° C / 2 h, are preformed separately and the further treatment of the component K3 takes place with the proportions given by the formula.
Komponente K<: Pb[Zro,4eTio,4e(Nii/3Sb2,3)0i08l03 Component K <: Pb [Zro, 4eTio, 4 e (Nii / 3 Sb 2, 3) 0i0 8L0 3
Die Herstellung erfolgt durch Direktsynthese aus den Rohstoffen Pb3O4 oder PbO, ZrO2, TiO2, NiO und Sb2O3, indem diese entsprechend den durch die Formel gegebenen Stoffmengenanteilen gemischt werden und das Gemenge einer Fostkörperreaktion bei 850°C bh 900°C mit 2 h Haltezeit unterzogen wird. Es folgt eine Feinzerkleinerung auf eine Korngröße von dge s 5μπΊ, die in diesem Falle in einer 3stündigen Behandlung in einer Achatpulverisette geschah.The preparation is carried out by direct synthesis from the raw materials Pb 3 O 4 or PbO, ZrO 2 , TiO 2 , NiO and Sb 2 O 3 by these are mixed according to the given by the formula molar proportions and the mixture of a Fostkörperreaktion at 850 ° C bh 900th ° C with 2 h holding time is subjected. It is followed by a fine comminution to a particle size of dge s 5μπΊ, which happened in this case in a 3-hour treatment in a Agatpulverisette.
Die bei 1280°C/2 h dichtgesinterte Komponente K4 besitzt als Einzelkomponente bei 250C ein ε, von 2 500. Das ε,-Maximum liegt bei etwa 28O0C.The densely sintered at 1280 ° C / 2 h component K4 has as a single component at 25 0 C an ε, of 2 500. The ε, maximum is about 28O 0 C.
0,85 Masseanteile PbO 0,07 Masseanteile B2O3 0,06 Masseanteile ZnO 0,01 Masseanteile AI2O3 und 0,01 Masseanteile SiO2 0.85 mass parts PbO 0.07 mass parts B 2 O 3 0.06 mass parts ZnO 0.01 mass parts Al 2 O 3 and 0.01 mass parts SiO 2
werden gemischt, die Mischung in einem Korundtiegel bei 1000°C zur Schmelze gebracht, mehrmals umgerührt und eine Stunde lang flüssig gehalten. Danach wird die Schmelze durch Eingießen in kaltes Wasser abgeschreckt, die Glasphase vom Wasser getrennt, getrocknet, vorzerkleinert und in einer Achatpulverisette so gemahlen, daß das Pulver eine spezifische Oberfläche von mindestens 2,5 mVg nach BET aufweist.are mixed, the mixture melted in a corundum crucible at 1000 ° C, stirred several times and kept liquid for one hour. Thereafter, the melt is quenched by pouring into cold water, the glass phase is separated from the water, dried, pre-crushed and ground in an agate powder so that the powder has a BET specific surface area of at least 2.5 mVg.
Gehört, wie im Ausführungsbeispiel 5 mit Bi2O3, noch ein ungefrittetes Oxid zum Glaszusatz, wobei das gleiche Oxid bereits Bestandteil de: Fritte gewesen sein könnte, dann kann dieses Oxid entweder noch in den gefritteten Teil des Zusatzes G eingemischt werden oder auch getrennt dem Versatz des Gesamtwerkstoffes zugefügt werden.Belongs, as in the embodiment 5 with Bi 2 O 3 , nor a ungrittetes oxide to the glass additive, wherein the same oxide could already have been part de: frit, then this oxide can either be mixed in the fritted part of the additive G or separated be added to the offset of the total material.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele des Gesamtwerkstoffes werden die so oder auf prinzipiell gleiche Weise hergestellten Komponenten K1 bis K4 mit dem Glaszusatz G in den in Tabelle 1 angegebenen Masseanteilen gemischt und vorteilhafterweise bei 1000 bis 1050°C/1 h nochmals verglüht und feingemahlen. Dieses einer verbesserten Homogenisierung dienende nochmalige Verglühen und Feinmahlen kann auch unterbleiben.To produce the embodiments according to the invention of the overall material, the components K1 to K4 prepared in this way or in the same way are mixed with the glass additive G in the proportions given in Table 1 and advantageously annealed again at 1000 to 1050 ° C./1 h and finely ground. This repeated homogenization and fine grinding, which serves for improved homogenization, can also be omitted.
In jedem Falle wird der pulverförmige, erfindungsgemäße Werkstoff der erzeugnisspezifischen bekannten Formgebung sowie evtl. weiteren erforderlichen Prozeßschritten, wie für Vielschichtkondensatoren z.B. einer Metallisierung u.a., unterzogen und dann gesintert.In any case, the powdery, inventive material of the product-specific known shaping and possibly other required process steps, as for multilayer capacitors, for. metallization and the like, and then sintered.
BaTiO3 BaTiO 3
Pb[Fe1/2Nb1/2]O3 Pb [Fe 1/2 Nb 1/2 ] O 3
Pb[Fe2/3W1/3]O3 Pb [F e2 / 3 W 1/3 ] O 3
Pb[Ni1Z3Nb2n]O3 Pb [Ni 1 Z 3 Nb 2n ] O 3
SrSnO3 SrSnO 3
+ 1Ma.-%PbO+ 1Ma .-% PbO
86 6 5 386 6 5 3
Pb[Zr0-48Ti0-4 Pb [Zr 0-48 Ti 0-4
BaTiO3 45%BaTiO 3 45%
(Pb0-88Sr0-12)I(Mg1Z3Nb2Z3)O-8Ti0-2]O3 (Pb 0-88 Sr 0-12 ) I (Mg 1 Z 3 Nb 2 Z 3 ) O -8 Ti 0-2 ] O 3
45%45%
Lotglas SystemLotglas system
- PbO- PbO
- ZnO- ZnO
- SiO2 -B2O3 - SiO 2 -B 2 O 3
- AI2O3 - Al 2 O 3
Lotglassolder glass
+1,5%+ 1.5%
wie A 2like A 2
wie Aas a
wie A 2like A 2
wieA2wieA2
wie A 2like A 2
+1,0% Lotglas + 2,0% Bi2O3, ungefrittet+ 1.0% solder glass + 2.0% Bi 2 O 3 , unfilled
Ausführungsbeisp.Ausführungsbeisp.
Bauformdesign
1 Meßfrequenz: 1 kHz.1 measuring frequency: 1 kHz.
2 gemessen bei 25°C.2 measured at 25 ° C.
3 bezogen auf 250C.3 based on 25 0 C.
ε,ε,
tanö"·" HO"3)tanö "·" HO " 3 )
lsolationsvviderstand R,.21 (Ω)Insulation resistance R ,. 21 (Ω)
Δε max. Abweichung in%31 im Bereich vonΔε max. deviation in%31 In the range of
-65°Cbi8 +250CbIe-65 ° Cbi8 +25 0 CbIe
+250C · +1250C+25 0 C · +125 0 C
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD33008289A DD301289A7 (en) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | Class 2 ceramic dielectrics according to IEC (solution 2) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD33008289A DD301289A7 (en) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | Class 2 ceramic dielectrics according to IEC (solution 2) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD301289A7 true DD301289A7 (en) | 1992-11-19 |
Family
ID=5610296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DD33008289A DD301289A7 (en) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | Class 2 ceramic dielectrics according to IEC (solution 2) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD301289A7 (en) |
-
1989
- 1989-06-29 DD DD33008289A patent/DD301289A7/en unknown
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAC | Public notice for inspection of provisional exclusive patent accord. to par 18/2 dd-patg. |